CN112042587A - 一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽 - Google Patents

一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽 Download PDF

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魏萍
宗炳华
安建峰
李洪泽
丁光明
江平
胡云卿
叶巍
张顺顺
周璐
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Abstract

本发明一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,属于鱼类行为学试验研究领域;包括:消能水箱、推波装置、水槽装置;所述的消能水箱上安装推波装置,所述的水槽装置安装在消能水箱末端。本发明优点在于:1,能够在较小的面积上完成消能;2,能够获得稳定的波长范围为0.2‑1.2m的完整驻波;3,水槽安装方便并且能够准确调整边墙垂向角度;4,由于水槽边墙的准确竖直,使得推波电机功率仅为300w;5,本发明能方便地进行鱼类在波流交互作用下的行为试验。

Description

一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽
技术领域
本发明涉及一种试验水槽,尤其是一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,属于鱼类行为学试验研究领域。
背景技术
现有技术中很多鱼类的行为学研究通过水槽进行,但是现有的水槽往往不能满足鱼类行为研究的需要。尤其是江海洄游鱼类。他们的行为在咸淡水交界处的海岸带往往发生很大的变化。而这些行为,尤其是游泳行为,受到海岸带潮汐和波浪的严重影响。
海岸带的挡潮闸阻挡了很多鱼类的洄游路径。因此在挡潮闸上修建鱼道是非常重要的工程措施。而挡潮闸处的鱼道必然会受到波浪和潮汐的影响。
因此鱼类在洄游通过挡潮闸鱼道时其行为到底是怎样的尚未有相关研究。本发明构建了一套波流水槽,为鱼类在海岸带受波流同时影响的游泳行为研究首次提供了装备。并且为在波浪条件下鱼道的模型试验提供的一种重要设备。
发明内容
针对现在技术存在的不足,本发明公开了一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,用来进行海岸带鱼类的行为试验,同时用来进行海岸带鱼道水力学研究。
本发明采用的技术方案是:一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,包括:消能水箱、推波装置、水槽装置;上述的消能水箱上安装推波装置,上述的水槽装置安装在消能水箱末端。
上述的水槽装置包括:储水箱、导流槽、软接头、水槽、输水管、电磁流量计、输水控制阀、流量微调阀、回水阀、水泵;
上述的储水箱内安装水泵,水泵通过输水控制阀和流量微调阀连接输水管,输水管上串接电磁流量计,输水管末端设置回水阀链接在水箱上,输水管另一端连接在推波装置出口段,推波装置出口连接水槽一端,水槽的另一端连接软接头,软接头连接导流槽,导流槽连接储水箱,以上各连接均为密封连接。
上述的水槽包括:槽身和水槽框架。
上述的水槽框架包括:水槽铰座系统,水槽方管承重大梁,水槽立柱,水槽过梁;
上述的水槽铰座系统包括:升降系统底座,水槽升降系统;
上述的升降系统底座固定在地面上,水槽升降系统固定在升降系统底座上;上述的水槽升降系统包括:千斤顶,减速机,电动机;
上述的水槽方管承重大梁支撑在千斤顶上;
上述的水槽过梁通过螺栓固定在水槽方管承重大梁上;
上述的水槽立柱焊接在水槽过梁上。
上述的槽身包括:水槽边墙、水槽底面、立面玻璃调节件、底面玻璃调节件、可调金属框架、橡皮,所述的边墙和底面均为8mm钢化玻璃夹胶;
上述的底面玻璃调节件一端固定在水槽过梁上,另一端顶在可调金属框架上;可调金属框架上粘贴橡皮条,橡皮条压实在底面上;
上述的立面玻璃调节件一端固定在水槽立柱上,另一端顶在可调金属框架上;可调金属框架上粘贴橡皮条,橡皮条压实在边墙上;
上述的水槽立柱顶部焊接水槽上部外框架;
上述的水槽上部外框架为连续的8#槽钢焊接;
上述的水槽装置还包括:置鱼网箱、水流调整尾门、拦鱼尾门;
上述的置鱼网箱、水流调整尾门置于水槽中;拦鱼尾门置于导流槽中。
上述的水流调整尾门包括:框架、转动机构、齿链、齿轮,所述的转动机构通过齿链连接齿轮,转动机构转动时带动齿链和齿轮转动;
上述的齿轮下面通过轴连接在转杆上,上述的转杆包括上转子和下转子,上转子和下转子通过用磁体相互吸合,下转子连接导磁夹具,导磁夹具夹持1mm厚马口铁。
上述的马口铁为多个,当它们处于与框架同一平面时正好覆盖整个框架,使框架处于不透水状态;
上述的马口铁下边被另一端的活动夹具夹持;两端的夹具同轴,使得马口铁在两夹具间自由转动;
发明人发现这样的装置发生了意料不到的现象实验用的鱼都不会靠近尾门,解决了水槽试验中拦鱼困难的技术难题。
上述的推波装置,包括:推波机框架、伺服电机、电机支座、液压系统、轴承座、滑块、轨道、轨道基座、推波板框架、推波面板;
上述的电机固定在电机支座上,电机支座固定在推波机框架上,液压系统与电机轴相连,液压系统推杆安装在轴承座上,轴承座通过滑块固定在轨道上,滑块沿轨道纵向滑动,轨道通过轨道基座固定在推波机框架上。
上述的推波板框架为40mm方管框架;所述的推波面板为5mm厚铝板。
消能水箱,包括:进水管、散流器、一级消能栅、水平消能栅、远区消能栅、近区消能栅、水箱、分隔板;
上述的水箱被分隔板分为上层和下层;
上述的进水管安装在水箱中,另一端连接在水源上;
上述的散流器外罩在进水管外侧,焊接的水箱上;
上述的一级消能栅安装在下层;
上述的水平消能栅安装在分隔板远离进水管一端的分隔板上,替换部分隔板;
上述的远区消能栅和近区消能栅都安装在上层;
上述的远区消能栅紧靠水平消能栅的分隔板一端;
上述的近区消能栅距离推波装置的起点不超过15cm。
上述的一级消能栅为直径8cm的圆管,截断为20cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
上述的水平消能栅为高20cm,厚度4mm的钢板,间距4cm焊接成竖缝。
上述的远区消能栅为2cm直径圆管,截断为长10cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
上述的远区消能栅为2.5cm直径圆管,截断为长12cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
水体从储水箱中的水泵泵入输水管,然后进入消能水箱,在消能水箱中顺序流经散流器、一级消能栅、水平消能栅、远区消能栅、近区消能栅,经过推波板作用进入水槽然后流经置鱼网箱、水流调整尾门、拦鱼尾门、导流槽回到储水箱。
具体而言,本发明的效益如下:
1,能够在消能水箱很小的体积内完成消能;
2,能够在水槽中获得稳定的波长范围为0.2-1.2m的完整驻波;
3,水槽安装方便并且能够准确调整边墙垂向角度;
4,由于水槽边墙的准确竖直,使得推波电机功率仅为300w;
5,磁性水流调整尾门阻挡了小个体鱼类通过。
附图说明
图1本发明俯视示意图;
图2本发明侧视示意图;
图3本发明槽身横断面示意图;
图4本发明水流调整尾门的平面示意图;
图5本发明推波装置示意图;
图6本发明消能水箱示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,包括:消能水箱、推波装置5、水槽装置;上述的消能水箱上安装推波装置,上述的水槽装置安装在消能水箱末端。
上述的水槽装置,包括:储水箱1、导流槽2、软接头3、水槽4、输水管6、电磁流量计7、输水控制阀8、流量微调阀9、回水阀10、水泵11;
上述的储水箱1内安装水泵11,水泵11通过输水控制阀8和流量微调阀9连接输水管6,输水管6上串接电磁流量计7,输水管6末端设置回水阀10连接在储水箱1上,输水管6另一端连接在推波装置5出口段,推波装置5出口连接水槽4一端,水槽4的另一端连接软接头3,软接头3连接导流槽2,导流槽2连接储水箱1,以上各连接均为密封连接。
上述的水槽4包括:槽身和水槽框架。
上述的水槽框架包括:水槽铰座系统,水槽方管承重大梁412,水槽立柱413,水槽过梁414,水槽上部外框架42;
上述的水槽铰座系统包括:升降系统底座416,水槽升降系统417;
上述的升降系统底座固定在地面上,水槽升降系统固定在升降系统底座上;
上述的水槽升降系统包括:千斤顶,减速机,电动机;
上述的水槽方管承重大梁412支撑在千斤顶上;
上述的水槽过梁通过螺栓固定在水槽方管承重大梁412上;
上述的水槽立柱焊接在水槽过梁414上。
上述的槽身包括:水槽边墙41、水槽底面43、立面玻璃调节件422、底面玻璃调节件421、可调金属框架411、橡皮,所述的边墙和底面均为10mm钢化玻璃夹胶;
上述的底面玻璃调节件421一端固定在水槽过梁414上,另一端顶在可调金属框架411上;可调金属框架411上粘贴橡皮条,橡皮条压实在底面上;
上述的立面玻璃调节件422一端固定在水槽立柱413上,另一端顶在可调金属框架411上;可调金属框架411上粘贴橡皮条,橡皮条压实在边墙上;
上述的水槽立柱413顶部用螺栓连接在水槽上部外框架42;
上述的水槽上部外框架42为连续的8#槽钢焊接。
上述的水槽装置还包括:置鱼网箱32、水流调整尾门31、拦鱼尾门33;
上述的置鱼网箱32、水流调整尾门31置于水槽中;拦鱼尾门33置于导流槽2中。
上述的水流调整尾门包括:框架316、转动机构311、齿链、齿轮312、转杆、导磁夹具313、马口铁315、活动夹具318,所述的转动机构311通过齿链连接齿轮312,转动机构311转动时带动齿链和齿轮312转动;
上述的齿轮312下面通过轴连接在转杆上,上述的转杆包括上转子317和下转子314,上转子317和下转子314通过用磁体相互吸合,下转子314连接导磁夹具313,导磁夹具313夹持1mm厚马口铁315。
上述的马口铁315为多个,当它们处于与框架316同一平面时正好覆盖整个框架315,使框架316处于不透水状态;
上述的马口铁315下边被另一端的活动夹具318夹持;两端的夹具同轴,使得马口铁315在两夹具间自由转动。
推波装置5包括:推波机框架51、伺服电机52、电机支座53、液压系统54、轴承座55、滑块56、轨道57、轨道基座58、推波板框架59、推波面板510;
上述的伺服电机52固定在电机53支座上,电机支座53固定在推波机框架51上,液压系统54与电机轴相连,液压系统54推杆安装在轴承座55上,轴承座55通过滑块56固定在轨道上57,滑块56沿轨道57纵向滑动,轨道57通过轨道基座58固定在推波机框架51上。
上述的推波板框架51为40mm方管框架;所述的推波面板510为5mm厚铝板。
消能水箱,包括:进水管21、散流器22、一级消能栅23、水平消能栅24、远区消能栅25、近区消能栅26、水箱27、分隔板29;
上述的水箱27被分隔板29分为上层和下层;
上述的进水管21安装在水箱27中,另一端连接在水源上;
上述的散流器22外罩在进水管外侧,焊接的水箱27上;
上述的一级消能栅23安装在下层;
上述的水平消能栅24安装在分隔板29远离进水管一端的分隔板29上,替换部分隔板29;
上述的远区消能栅25和近区消能栅26都安装在上层;
上述的远区消能栅25紧靠水平消能栅24的分隔板一端;
上述的近区消能栅26距离推波装置的起点不超过15cm。
上述的一级消能栅23为直径8cm的圆管,截断为20cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
上述的水平消能栅24为高20cm,厚度4mm的钢板,间距4cm焊接成竖缝。
上述的远区消能栅25为2cm直径圆管,截断为长10cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
上述的远区消能栅25为2.5cm直径圆管,截断为长12cm的圆管,外壁焊接在一起,成为筛状。
水流从进水管21流出后通过散流器22散流,进入下层,经过一级消能栅再经过水平消能栅,进入上层,再经过远区消能栅,经过近区消能栅,被推波装置推入水槽进水口28。

Claims (5)

1.一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,其特征在于:包括:消能水箱、推波装置、水槽装置;
所述的消能水箱上安装推波装置,所述的水槽装置安装在消能水箱末端。
2.根据权利要求1所述的一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,其特征在于:所述的水槽装置包括:储水箱、导流槽、软接头、水槽、推杆式造波机、输水管、电磁流量计、输水控制阀、流量微调阀、回水阀、水泵;
所述的储水箱内安装水泵,水泵通过输水控制阀和流量微调阀连接输水管,输水管上串接电磁流量计,输水管末端设置回水阀链接在水箱上,输水管另一端连接在推波装置出口段,推波装置出口连接水槽一端,水槽的另一端连接软接头,软接头连接导流槽,导流槽连接储水箱,以上各连接均为密封连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,其特征在于:所述的水槽包括:槽身和水槽框架;
所述的水槽框架包括:水槽铰座系统,水槽方管承重大梁,水槽立柱,水槽过梁;
所述的水槽铰座系统包括:升降系统底座,水槽升降系统;
所述的升降系统底座固定在地面上,水槽升降系统固定在升降系统底座上;
所述的水槽升降系统包括:千斤顶,减速机,电动机;
所述的水槽方管承重大梁支撑在千斤顶上;
所述的水槽过梁通过螺栓固定在水槽方管承重大梁上;
所述的水槽立柱焊接在水槽过梁上;
所述的槽身包括:水槽边墙、水槽底面、立面玻璃调节件、底面玻璃调节件、可调金属框架、橡皮,所述的边墙和底面均为10mm钢化玻璃夹胶;
所述的底面玻璃调节件一端固定在水槽过梁上,另一端顶在可调金属框架上;
可调金属框架上粘贴橡皮条,橡皮条压实在底面上;
所述的立面玻璃调节件一端固定在水槽立柱上,另一端顶在可调金属框架上;
可调金属框架上粘贴橡皮条,橡皮条压实在边墙上;
所述的水槽立柱顶部焊接水槽上部外框架;
所述的水槽上部外框架为连续的8#槽钢焊接。
4.根据权利要求1所述的一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,其特征在于:所述的推波装置,包括:推波机框架、伺服电机、电机支座、液压系统、轴承座、滑块、轨道、轨道基座、推波板框架、推波面板;
所述的伺服电机固定在电机支座上,电机支座固定在推波机框架上,液压系统与电机轴相连,液压系统推杆安装在轴承座上,轴承座通过滑块固定在轨道上,滑块沿轨道纵向滑动,轨道通过轨道基座固定在推波机框架上;
所述的推波板框架为40mm方管框架;所述的推波面板为5mm厚铝板。
5.根据权利要求1所述的一种用于海岸带鱼道试验的变坡水槽,其特征在于:所述的消能水箱,包括:进水管、散流器、一级消能栅、水平消能栅、远区消能栅、近区消能栅、水箱、分隔板;
所述的水箱被分隔板分为上层和下层;
所述的进水管安装在水箱中,另一端连接在水源上;
所述的散流器外罩在进水管外侧,焊接的水箱上;
所述的一级消能安装在下层;
所述的水平消能栅安装在分隔板远离进水管一端的分隔板上,替换部分隔板;
所述的远区消能栅和近区消能栅都安装在上层;
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